[發明專利]一種本質安全化直流系統

在審

• 申請號: 201510458432.1
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105006884A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 陳文波
• 申請（專利權）人: 南京國臣信息自動化技術有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

技術領域

本發明涉及一種適用于發電廠、變電站的本質安全化直流系統，屬于電力系統技術領域。

背景技術

直流系統常應用于各類變電站以及火力、水力發電廠等需要使用直流設備的地方，直流系統是電力二次系統的重要組成部分，是電力系統控制和保護的基礎，同時也是確保事故能得到快速處理的保障。當交流電網出現故障造成變電站全站停電或發電廠全廠停電時，此時若備用的蓄電池組由于維護不到位而發生短路、斷路或電池異常也不能正常放電時，不僅會使得檢修人員無法快速處理交流電網的故障，甚至還可能引發更嚴重的事故，為了有效保證變電站、發電廠乃至整個電網的安全穩定運行，需要采取措施防止由于蓄電池組故障而帶來的不利影響，目前常見的措施有以下幾種：1采用兩組蓄電池組；2采用帶測試內阻功能的電池巡檢儀；3采用大功率放電法檢測蓄電池組容量；采取措施1的話需要額外增加一組蓄電池組，不僅投資維護成本提高了，而且該兩組蓄電池組并非并列運行，故而不能真正解決問題；而措施2的方案內阻跟蓄電池容量之間沒有嚴格的數學關系，無法根據單個電池的內阻值去預測蓄電池的壽命和容量，只能通過對內阻測試數據不斷累積和定量分析，才可以推斷出電池容量變化趨勢和壽命情況，所以措施2不僅方法復雜，而且實用性不強，在實際運用中容易出現大的誤差；措施3的方案只是一種定期檢測的方法，不是在線檢測，所以并不能實時了解蓄電池組的真實容量。因此，一種可靠性高、成本低的本質安全化直流系統的開發很有必要。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是提供一種可靠性高、成本低的本質安全化直流系統。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術手段為：

一種本質安全化直流系統，該系統的輸入端同時連接兩路三相交流電源，該系統的輸出端分別與控制母線和合閘母線相連，包括多組并列運行的蓄電池組，每組蓄電池組有與其相對應的充電回路、非隔離饋出回路和隔離饋出回路，蓄電池組分別和與其相對應的充電回路、非隔離饋出回路和隔離饋出回路連接，其中，多條非隔離饋出回路并聯后的輸出端與合閘母線連接，多條隔離饋出回路并聯后的輸出端與控制母線連接。

其中，所述蓄電池組為2～3組，該2～3組蓄電池組為采用并列運行。

進一步優選，所述充電回路包括高頻充電機；所述非隔離饋出回路包括單片機控制電路1、非隔離型DC/DC變換器和輸出二極管；所述隔離饋出回路包括單片機控制電路2、隔離型DC/DC變換器和輸出二極管；所述高頻充電機連接所述蓄電池組的輸入端，所述蓄電池組的輸出端分別與所述非隔離型DC/DC變換器和隔離型DC/DC變換器連接，所述單片機控制電路1的輸出端與所述非隔離型DC/DC變換器連接，所述非隔離型DC/DC變換器的輸出端與所述輸出二極管連接，所述單片機控制電路2的輸出端與所述隔離型DC/DC變換器連接，所述隔離型DC/DC變換器的輸出端與所述輸出二極管連接。

進一步優選，所述非隔離型DC/DC變換器包括蓄電池組輸入端Ubat+、Ubat-和輸出端U1+、U1-，蓄電池組輸入端Ubat+和Ubat-端通過電容C1連接，輸出端U1+和U1-通過電容C2連接，電感L1的一端分別連接蓄電池組輸入端Ubat+和電容C1的一端，電感L1的另一端分別連接功率管Q的集電極和二極管D的陽極，功率管Q的發射極分別連接蓄電池組輸入端Ubat-、電容C1的另一端、電容C2的一端和輸出端U1-，功率管Q的柵極連接PWM驅動信號端，PWM端的信號由單片機控制電路1給出，二極管D的陰極分別連接蓄電池組輸出端U1+和電容C2的另一端。

進一步優選，所述非隔離型DC/DC變換器包括英飛凌IGBT模塊，其中IGBT模塊包含功率管Q和二極管D。